Question

18．
（一）為驗(yàn)證空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，小明同學(xué)按照課本中圖甲所示的裝置進(jìn)行了第一次實(shí)驗(yàn)．
（1）集氣瓶中紅磷燃燒反應(yīng)的字母表達(dá)式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）集氣瓶底水的作用是降溫、吸收五氧化二磷，防止污染空氣；
（3）測(cè)得結(jié)果大于$\frac{1}{5}$，原因可能是向瓶口塞入膠塞過(guò)慢．
（二）小明按圖甲所示的裝置又進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)每次測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)總是遠(yuǎn)小于21%，他認(rèn)為誤差主要由實(shí)驗(yàn)裝置造成，于是改用圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：①連接裝置并檢查氣密性．②在量筒內(nèi)加入100毫升的水．③在廣口瓶中加入少量水，使瓶?jī)?nèi)空氣體積為250毫升．④在燃燒匙內(nèi)放入過(guò)量的紅磷，塞緊瓶塞，關(guān)閉止水夾，接通電源使電烙鐵發(fā)熱，點(diǎn)燃紅磷后，斷開(kāi)電源．⑤燃燒結(jié)束并充分冷卻后，打開(kāi)止水夾，待量筒內(nèi)水面不再下降時(shí)，記錄量筒內(nèi)水的體積為60毫升．
（4）在步驟⑤中等集氣瓶冷卻至室溫后才打開(kāi)止水夾，這樣操作的原因是使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．
（5）小明按如甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，寫(xiě)出檢查裝置的氣密性的方法將導(dǎo)管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說(shuō)明裝置氣密性好．
（6）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，其原因是：改進(jìn)后的裝置無(wú)需打開(kāi)瓶塞點(diǎn)燃紅磷，避免瓶?jī)?nèi)空氣外逸而而造成實(shí)驗(yàn)誤差．
（7）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為16%．
小明發(fā)現(xiàn)，測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值仍有較大差距，查閱資料發(fā)現(xiàn)，引起本實(shí)驗(yàn)的誤差除裝置外，還與可燃物的性質(zhì)有關(guān)．
（8）上圖兩個(gè)裝置的實(shí)驗(yàn)原理是磷消耗氧氣，裝置內(nèi)氣壓變�。�
（三）小強(qiáng)同學(xué)按照?qǐng)D1所示裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量，其中與集氣瓶相連的壓強(qiáng)傳感器等電子設(shè)備將集氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)精確地記錄并保存下來(lái)，圖2、圖3是用該裝置測(cè)得的紅磷和木炭分別在集氣瓶中燃燒的壓強(qiáng)-時(shí)間關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，p₀是集氣瓶?jī)?nèi)初始?xì)鈮�，p和p′分別是反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到室溫時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)的氣壓）．下列說(shuō)法正確的是BC．
A．燃燒匙內(nèi)所裝紅磷或木炭的多少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響
B．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)集氣瓶中壓強(qiáng)瞬間變大的是由燃燒放熱造成的
C．p=0.79p₀，p′=p₀是因?yàn)榧t磷比木炭消耗的氧氣多
D．由圖3可推出空氣中氧氣的含量．

Answer 1

分析 （一）
（1）根據(jù)磷燃燒的反應(yīng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)集氣瓶底水的作用是降溫、吸收五氧化二磷解答；
（3）根據(jù)空氣中各成分及體積分?jǐn)?shù)來(lái)回答本題．還需要考慮氧氣體積分?jǐn)?shù)大于1/5是由于裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小所致．
（二）（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析解答；
（5）裝置氣密性檢查的原理一般是通過(guò)壓強(qiáng)差來(lái)產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象來(lái)判斷．壓強(qiáng)差主要來(lái)自兩方面：一是利用溫度的變化引起氣體體積變化，二是利用外力產(chǎn)生壓強(qiáng)差．
（6）對(duì)比改進(jìn)行前后的兩種探究裝置，可發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后不需要點(diǎn)燃紅磷后再將燃燒匙伸入瓶中，可很好地避免因裝置漏氣而對(duì)結(jié)果帶來(lái)的偏差；
（7）根據(jù)量筒內(nèi)減少的體積為氧氣的體積解答；
（8）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析解答；
（三）A．根據(jù)藥品多少來(lái)分析；
B．根據(jù)壓強(qiáng)瞬間變大的原因來(lái)分析；
C．根據(jù)壓強(qiáng)的不同原因來(lái)分析；
D．根據(jù)木炭燃燒生成氣體來(lái)分析．

解答 解：
（一）
（1）磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）集氣瓶底水的作用是降溫、吸收五氧化二磷，防止污染空氣；
（3）測(cè)得的氧氣體積分?jǐn)?shù)大于$\frac{1}{5}$說(shuō)明從裝置內(nèi)出來(lái)的氣體多了，即有可能向瓶口塞入膠塞過(guò)慢由于磷燃燒放熱使瓶?jī)?nèi)氣體被趕出一部分．
（二）（4）在步驟⑤中等集氣瓶冷卻至室溫后才打開(kāi)止水夾，這樣操作的原因是使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；
（5）檢驗(yàn)此裝置的氣密性時(shí)，可將導(dǎo)管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說(shuō)明裝置氣密性好．
（6）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，其原因是：改進(jìn)后的裝置無(wú)需打開(kāi)瓶塞點(diǎn)燃紅磷，避免瓶?jī)?nèi)空氣外逸而而造成實(shí)驗(yàn)誤差．
（7）量筒內(nèi)減少的體積為氧氣的體積，氧氣的體積=100mL-60mL=40mL；
空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{40mL}{250mL}$×100%=16%．
（8）上圖兩個(gè)裝置的實(shí)驗(yàn)原理是磷消耗氧氣，裝置內(nèi)氣壓變�。�
（三）A．若所用藥品過(guò)少，就不會(huì)將裝置內(nèi)的氧氣耗盡，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差，故錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，物質(zhì)燃燒放出大量的熱，氣體體積受熱膨脹，所以集氣瓶中壓強(qiáng)瞬間變大的是由燃燒放熱造成的，故正確；
C．壓強(qiáng)不同的原因主要是木碳燃燒生成了二氧化碳?xì)怏w，故正確；
D．由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，無(wú)法測(cè)定，故錯(cuò)誤．
故選BC．
故答案為：
（一）
（1）4P+5O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2P₂O₅；
（2）降溫、吸收五氧化二磷，防止污染空氣；
（3）可能向瓶口塞入膠塞過(guò)慢；
（二）
（4）使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；
（5）將導(dǎo)管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導(dǎo)管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說(shuō)明裝置氣密性好．
（6）改進(jìn)后的裝置無(wú)需打開(kāi)瓶塞點(diǎn)燃紅磷，避免瓶?jī)?nèi)空氣外逸而而造成實(shí)驗(yàn)誤差；
（7）16%；
（8）磷消耗氧氣，裝置內(nèi)氣壓變小；
（三）BC

點(diǎn)評(píng) 解這類(lèi)題目，主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)結(jié)論得出的物質(zhì)性質(zhì)，屬基礎(chǔ)性知識(shí)考查題．